可记录静电放电事件的静电放电保护组件制造技术

本发明专利技术是一种可记录静电放电事件的静电放电保护组件，一ＮＭＯＳ晶体管做为一静电放电保护组件，当静电事件发生时开启导通一路径，排除大量的静电放电电流，保护内部电路；于其侧并设置一崩溃电压较该ＮＭＯＳ晶体管的击发电压要高的可抹除可编程只读存储单元，静电放电的瞬间高电压，对可抹除可编程只读存储单元进行程序化而改变其临界电压，于是，利用量测其偏移量便可得知静电事件的发生与否，记录在集成电路的量测、安装、及使用过程中所发生的任何静电放电事件。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种半导体集成电路的技术，特别是有关于一种静电放电保护组件，其可避免内部电路遭致静电破坏，同时记录在集成电路的量测、安装、及使用过程中所发生的任何静电放电事件。静电放电(Electrostatic Discharge)几乎存在于集成电路的量测、组装、安装、及使用过程中，而造成集成电路的损坏，间接影响到电路或组件的性能。因此，请参考附图说明图1，在半导体集成电路
中，一般会在近集成电路接合垫(pad)10处设置一静电放电保护电路(electrostatic discharge protection circuit)14，以保护内部电路(internal circuit)12，避免其遭受静电放电破坏。承上所述，现有的静电放电保护电路可为二极管、侧向硅控整流器(LSCR)、或低电压触发的硅控整流器(LVSCR)等…所组成；其操作的原理是利用静电放电保护电路的击发电压低于内部电路的崩溃电压，因此在静电放电事件发生时，开启导通另一放电路径，使大量的静电放电电流经过静电放电保护电路释放，而避免静电放电应力破坏内部电路。但是，除非静电放电应力已对现有的静电放电保护电路造成永久性的破坏，否则并无从知晓集成电路在量测、组装、安装、及使用过程中静电放电事件发生与否。换言之，在不损坏静电放电保护电路的前提下，现有技术并无法记录是否发生了静电放电事件。因此，本专利技术的主要目的在于提供一种静电放电保护组件，其可在保护内部电路使其免受静电破坏的前提下，同时记录在量测、组装、或使用过程间是否有静电放电效应产生。本专利技术的目的可以通过以下措施来达到一种可记录静电放电事件的静电放电保护组件，适用于一半导体基板上，且设置于一接合垫与一电位点间，包括一第一对离子掺杂区，是互为相隔地设置于该半导体基板中；一浮动栅极，是绝缘地设置于该第一对离子掺杂区间的该半导体基板表面；一隧穿氧化层，是位于该浮动栅极表面；一控制栅极，是位于该浮动栅极的表面，且连接于该接合垫处；一第二对离子掺杂区，是互为相隔地设置于该半导体基板中，且以该离子掺杂区其中之一连接至该接合垫，而以该另一离子掺杂区连接至该电位点；以及一栅极，是绝缘地设置于该第二对离子掺杂区间的表面，且与该电位点相连接。一种可记录静电放电事件的静电放电保护组件，设置于一接合垫与一电位点间，用以保护与该接合垫耦接的一内部电路；包括一第一可抹除可编程只读存储单元，以其控制栅极连接至该接合垫处，而以其源/漏极连接至一控制单元；一第二可抹除可编程只读存储单元，设置于该内部电路中；以及一金属氧化物半导体晶体管，以一源/漏极连接至该接合垫处，而以另一源/漏极与其栅极连接至该电位点。本专利技术相比现有技术具有如下优点为了达到本专利技术的目的，是提供一种可记录静电放电事件的静电放电保护组件，是设置于一接合垫与一电位点间，用以保护与该接合垫耦接的一内部电路；包括一第一可抹除可编程只读存储单元，以其控制栅极连接至该接合垫处，而以其源/漏极连接至一控制单元；一第二可抹除可编程只读存储单元，设置于该内部电路中；以及一金属氧化物半导体晶体管，以一源/漏极连接至该接合垫处，而以另一源/漏极与其栅极连接至该电位点。其中，该金属氧化物半导体晶体管是为一NMOS晶体管，并用以作为一静电放电保护组件，其具有较内部电路的崩溃电压为低的击发电压，因此当静电放电事件发生时，能开启导通另一放电路径，使大量的静电放电电流经过该金属氧化物半导体晶体管释放，而避免静电放电应力破坏其内部电路。同时，利用静电放电带来的高电压会对该第一可抹除可编程只读存储单元的临界电压(threshold voltage)(或漏极电流)造成改变，因此在与一设于内部电路的第二可抹除可编程只读存储单元的标准电压(或电流)值比较之下可测得一偏移值，因而能将静电放电事件的发生与否记录下来。为让本专利技术的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下图1是显示现有的静电放电保护电路设置图标；图2是显示依据本专利技术的可记录静电放电事件的静电放电保护组件设置图标；图3是显示依据本专利技术的可记录静电放电事件的静电放电保护组件与其它动作组件间的关系图标；图4A是显示依据本专利技术的可记录静电放电事件的静电放电保护组件设置于一半导体基板上的细部构造图标；以及图4B是显示依据本专利技术的另一种可记录静电放电事件的静电放电保护组件设置于一半导体基板上的细部构造图标。符号说明10、20、30~接合垫 12、22~内部电路14~静电放电保护电路Vss接地点24、32~可记录静电放电事件的静电放电保护组件241~静电放电保护电路242~静电放电事件侦测组件 321~保护电路322~侦测组件 33、35~模拟/数字转换单元34~比较单元 36~标准单元37~控制单元 38~输入/输出缓冲40~硅基板 41~源/漏极42~栅极 421~栅氧化层422~栅电极43~P型离子重掺杂区44~源/漏极451、551~栅氧化层452、552~浮动栅 453、553~隧穿氧化层454、554~控制栅 A、B~路径A、路径B请参考图2，所示是为一可记录静电放电事件的静电放电保护组件24，设置于一接合垫20与一内部电路22间；其中，该可记录静电放电事件的静电放电保护组件24包括一静电放电保护电路241与一静电放电侦测组件242，其以并联的形式共同连接至接合垫20与内部电路22间。此外，该静电放电保护电路241的另一端更与接地点VSS相连，用以排除静电放电事件发生时所产生大量的静电放电电流。接下来，请参考图3，所示是为依据本专利技术的可记录静电放电事件的静电放电保护组件与其它动作组件间的关系图标；如图所示，该可记录静电放电事件的静电放电保护组件32是与一接合垫30相连，且该静电放电保护组件32包括一保护电路321与一侦测组件322。当静电放电事件发生于该接合垫30处，大量的静电放电电流开启导通一放电路径，使大量的静电放电电流经过该保护电路321释放至该接地点VSS处，以防止静电放电电流对输入/输出缓冲38造成破坏。另一方面，控制单元37是用来控制侦测组件322与用以比较侦测组件322偏移值的标准单元36的临界电压，使其在一稳定状态。当静电放电事件发生之时，大量的静电放电电流会对侦测组件322的临界电压(或漏极电流)产生改变，这种改变的讯号传至模拟/数字转换单元33，再与标准单元36的标准讯号经模拟/数字转换单元35转换后的讯号在比较单元34中比较，由此便可测出该侦测组件322的临界电压(或漏极电流)改变与否，因而知悉静电放电事件是否发生。承接上述，请参看图4A与图4B，其为依据本专利技术的实施例所适用的可记录静电放电事件的静电放电保护组件32的细部构造图标，其中，标号相同者代表相同的构造；如上所述，该保护电路321可为一NMOS晶体管，其包括一对源/漏极41，互为相隔设置于一硅基板40上，其间的硅基板40表面则为一栅极42，包括一栅氧化层421与一栅电极422。并且，该源/漏极41之一是连接至接合垫，而另一源/漏极41与栅极42则与一接地点VSS相连。于该NMOS晶体管的一侧则掺杂一P型离子重掺杂区43，其并与接地点VSS连接。此外，与该接合垫相连的更包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可记录静电放电事件的静电放电保护组件，其特征是：适用于一半导体基板上，且设置于一接合垫与一电位点间，包括：一第一对离子掺杂区，是互为相隔地设置于该半导体基板中；一浮动栅极，是绝缘地设置于该第一对离子掺杂区间的该半导体基板表面； 一隧穿氧化层，是位于该浮动栅极表面；一控制栅极，是位于该浮动栅极的表面，且连接于该接合垫处；一第二对离子掺杂区，是互为相隔地设置于该半导体基板中，且以该离子掺杂区其中之一连接至该接合垫，而以该另一离子掺杂区连接至该电位点；以及 一栅极，是绝缘地设置于该第二对离子掺杂区间的表面，且与该电位点相连接。

【技术特征摘要】
1.一种可记录静电放电事件的静电放电保护组件，其特征是适用于一半导体基板上，且设置于一接合垫与一电位点间，包括一第一对离子掺杂区，是互为相隔地设置于该半导体基板中；一浮动栅极，是绝缘地设置于该第一对离子掺杂区间的该半导体基板表面；一隧穿氧化层，是位于该浮动栅极表面；一控制栅极，是位于该浮动栅极的表面，且连接于该接合垫处；一第二对离子掺杂区，是互为相隔地设置于该半导体基板中，且以该离子掺杂区其中之一连接至该接合垫，而以该另一离子掺杂区连接至该电位点；以及一栅极，是绝缘地设置于该第二对离子掺杂区间的表面，且与该电位点相连接。2.如权利要求1所述的该可记录静电放电事件的静电放电保护组件，其特征是该第一对与该第二对离子掺杂区的电性是为N型或P型其中之一。3.如权利要求2所述的该可记录静电放电事件的静电放电保护组件，其特征是该浮动栅极是透过一栅氧化层而设置于该半导体基板的表面。4.如权利要求3所述的该可记录静电放电事件的静电放电保护组件，其特征是该栅极是透过一栅氧化层而设置于该半导体基板的表面。5.如权利要求4所述的该可记录静电放电事件的静电放电保护组件，其特征是该电位点是为一接地点。6.如权利要求5所述的该可记录静电放电事件的静...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟梵，
申请(专利权)人：华邦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]